论文部分内容阅读
高强度特厚船板钢用于海洋平台、造船行业、海上及近海设施及装备,尤其是关键的支撑部位。低合金高强度EH47特厚钢板目前广泛用于船舶制造和海洋平台建设,要求有较高的强度、较好的塑性、耐蚀、低温冲击韧性,以及良好的焊接性能。本文尝试探究EH47船用钢板微观组织特征、晶体学取向对其强度、低温韧性等综合力学性能的影响,分析不同热处理工艺对其组织和性能的影响规律,并在此基础上优化成分设计和生产工艺。研究发现,TMCP态EH47钢板近表面组织为针状铁素体+少量多边形铁素体;板厚1/4位置主要为大量多边形铁素体、少量针状铁素体和退化珠光体,退化珠光体尺寸小于5μm;板厚1/2位置粗大的多边形铁素体、少量的针状铁素体和退化珠光体,尺寸5-10μm。板材组织中<110>取向晶粒体积分数较高,<100>取向体积分数较低,具有更好的低温韧性。单向拉伸力作用下,晶粒变形程度不同与Schmid因子值有关。裂纹萌生的位置具有明显的选择性,裂纹萌生位置避开了<110>取向的晶粒,优先形成于Schmid因子较小的晶粒位置。EH47钢板经正火热处理后,其显微组织为多边形铁素体+粒状贝氏体组织,晶粒尺寸略微粗化,抗拉强度略有下降。大角度晶界可有效地偏转微裂纹扩展,提高大角度晶界比例,增加M-A岛数量密度,可以提高板材低温冲击韧性。经淬火回火后的组织是板条贝氏体和多边形铁素体,晶粒细化,离异珠光体团消失,M-A岛和碳化物细小弥散,沿晶界连续析出。930℃淬火+600℃回火后,屈服强度为584MPa,抗拉强度为657MPa,与TMCP态相比分别提高了27.8%和16.4%;-60℃冲击功>250J,满足F级低温韧性要求,且有较大富余,强韧性配合极佳。基于上述研究结果,改进成分设计和工艺,TMCP态钢板组织与改进前板材经930℃淬火+600℃回火处理后的组织相近。产品具有极佳的强韧性配合:其屈服强度655MPa,抗拉强度690MPa;-80℃冲击功>180J,且数值离散性小,性能稳定。